中孔柱状活性炭制备设备及其制备方法

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，尤其涉及中孔柱状活性炭制备设备及其制备方法。

背景技术

中国实用新型公开了一种柱状活性炭生产设备（公开号：CN215276882U），包括底板，所述底板的顶面上安装有搅拌箱和挤压箱，所述搅拌箱的顶面上贯穿设置有第一轴杆，所述第一轴杆上固定连接有多个搅拌杆；所述搅拌箱的底面上固定连接有输送箱，所述搅拌箱的底面上贯穿设置有出料管，所述搅拌箱上插接有插板；所述输送箱内转动连接有螺旋搅拌杆，所述输送箱与挤压箱连通，所述挤压箱的顶面上贯穿设置有电动推杆，所述电动推杆的延伸端上固定连接有压板，所述挤压箱的底面上贯穿设置有多个尺寸不同的通孔，所述挤压箱的下方设置有切断机构；所述搅拌箱上设置有驱动机构。

现有中孔柱状活性炭制备设备存在以下缺点：1、活性炭物料制备前需要进行搅拌混合，当前设备结构复杂，存在物料搅拌不均匀的现象，进而影响柱状活性炭的产品质量；2、现有设备只能制备单一尺寸的活性炭，若是需要改变尺寸，只能更换挤条设备，不仅操作繁琐，而且提升成本，无法保证活性炭的切割质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的活性炭制备时物料搅拌不均及产品尺寸单一的缺点，而提出的中孔柱状活性炭制备设备。

为了解决现有技术存在的活性炭制备时物料搅拌不均及产品尺寸单一的问题，本发明采用了如下技术方案：

中孔柱状活性炭制备设备，包括底板和制备筒，制备筒与底板的顶面中部转动连接，所述底板的底面固定连接有挤压筒，挤压筒的右侧面为敞口，所述制备筒的底面中部与挤压筒的顶面中部贯通；

所述底板的顶面后侧固定有一对竖板，两竖板之间固定连接有两个L形连板，位于上方的L形连板的中部转动连接有固定轴，所述固定轴下端固定有折板，所述折板的外端部转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴的下端伸入制备筒内，搅拌轴的下端固定有搅拌杆；

还包括竖轴，所述竖轴的下端部与底板的顶面转动连接，所述竖轴通过驱动组件与制备筒连接；

所述挤压筒内转动连接有螺旋轴，所述螺旋轴上固定有螺旋叶片，所述挤压筒的敞口处固定有镂空挤压罩，所述镂空挤压罩上开设有若干个挤压孔；

所述底板上设有伺服电机，所述底板的左右两侧分别固定有一个L形支架，两L形支架相对设置；每个L形支架上均转动有联动轴，所述伺服电机通过啮合组件与两联动轴进行连接；

所述镂空挤压罩的外侧面设有前后滑动的L形刮刀，位于右侧的L形支架的中部转动连接有曲柄轴，所述曲柄轴的端部通过曲柄连杆机构与L形刮刀连接。

所述底板的顶面中部固定连接有固定环，所述制备筒的底端部位于固定环内并与固定环转动连接。

位于上方的L形连板的底面中部固定有锥齿轮环，所述锥齿轮环与固定轴同心设置，所述搅拌轴的顶端固定连接有行星锥齿轮，所述行星锥齿轮与锥齿轮环啮合连接；

位于下方的L形连板的中部开设有球形通孔，所述搅拌轴的中部设有相应的球头。

所述驱动组件包括驱动齿轮和外齿轮环，所述驱动齿轮固定在竖轴上；所述外齿轮环固定在制备筒的底部，所述驱动齿轮与外齿轮环啮合。

所述竖轴与固定轴之间通过第一皮带连接。

所述啮合组件包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮与伺服电机的电机轴端部固定连接，从动锥齿轮设有两个，分别固定在两个联动轴的端部，两从动锥齿轮均与主动锥齿轮啮合；伺服电机的电机轴通过第二皮带与竖轴连接。

位于左侧的联动轴通过第三皮带与螺旋轴连接。

位于右侧的联动轴通过第四皮带与曲柄轴连接。

所述曲柄连杆机构包括曲柄和连杆；所述底板上固定有固定耳座，固定耳座上开设有矩形滑孔，矩形滑孔内滑动连接有矩形滑杆，矩形滑杆的前端部与L形刮刀的后端部固定连接；曲柄轴的右端部与曲柄固定连接，连杆的两端分别与曲柄和矩形滑杆铰接。

本发明还提出了中孔柱状活性炭制备设备的制备方法：将需要制备的活性炭物料加入至制备筒内，随着制备筒的缓慢反向转动，并通过搅拌杆对活性炭物料进行均匀搅拌，活性炭物料进入至挤压筒内；

随着螺旋轴及螺旋叶片转动，通过螺旋叶片推动挤压筒内的活性炭物料向右挤压，活性炭物料顺着镂空挤压罩上的挤压孔排出并形成中孔柱状，再通过L形刮刀的往复滑动对成型的活性炭进行切割，使活性炭物料成为中孔柱状颗粒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在本发明中，通过啮合组件和驱动组件的配合使用，通过搅拌杆对活性炭物料进行均匀搅拌，通过螺旋叶片推动挤压筒内的活性炭物料向右挤压，同时完成物料搅拌和挤压；

2、在本发明中，通过曲柄连杆机构的配合使用，曲柄带动连杆做往复的曲柄连杆运动，通过L形刮刀的往复滑动对成型的活性炭进行切割，使活性炭物料成为符合要求的中孔柱状颗粒；通过更换不同尺寸的镂空挤压罩，选择合适直径的挤压孔，可挤压出不同直径的活性炭。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一个方向的轴测图；

图2为本发明的另一个方向的轴测图；

图3为本发明的又一个方向的轴测图；

图4为本发明伺服电机处的结构示意图；

图5为本发明不含制备筒的整体结构示意图；

图6为图5中A处放大示意图；

图7为本发明一个方向的剖切示意图；

图8为本发明另一个方向的剖切示意图；

图9为本发明的曲柄连杆机构处的结构示意图；

图中序号：1、底板；11、固定环；12、制备筒；120、锥形筒；13、外齿轮环；14、竖板；15、L形连板；16、固定轴；17、折板；18、搅拌轴；19、搅拌杆；2、竖轴；21、第一皮带；22、锥齿轮环；23、行星锥齿轮；24、驱动齿轮；25、伺服电机；26、主动锥齿轮；27、第二皮带；3、挤压筒；31、螺旋轴；32、螺旋叶片；33、L形支架；34、联动轴；35、从动锥齿轮；36、第三皮带；4、镂空挤压罩；41、固定耳座；42、矩形滑杆；43、L形刮刀；44、曲柄轴；45、第四皮带；46、曲柄；47、连杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：本实施例提供了中孔柱状活性炭制备设备，参见图1-9，具体的，包括底板1和制备筒12，制备筒12与底板1的顶面中部转动连接，底板1的底面固定连接有挤压筒3，挤压筒3的右侧面为敞口，制备筒12的底面中部与挤压筒3的顶面中部贯通；具体的：在制备筒12的底面中部固定有锥形筒120，挤压筒3上设有相应的通孔，该通孔的直径大于锥形筒120的外径，不影响制备筒12的旋转。

底板1的顶面后侧固定有一对竖板14，两竖板14之间固定连接有两个L形连板15，位于上方的L形连板15的中部转动连接有固定轴16，固定轴16下端固定有折板17，折板17的外端部转动连接有搅拌轴18，搅拌轴18的下端伸入制备筒12内，搅拌轴18的下端固定有搅拌杆19；

还包括竖轴2，竖轴2的下端部与底板1的顶面转动连接，竖轴2通过驱动组件与制备筒12连接；竖轴2旋转时，可驱动制备筒12转动。

挤压筒3内转动连接有螺旋轴31，螺旋轴31上固定有螺旋叶片32，挤压筒3的敞口处固定有镂空挤压罩4，镂空挤压罩4上开设有若干个挤压孔；物料在螺旋叶片32（旋转）的作用下从挤压孔处挤出；镂空挤压罩4具体可通过螺栓方式与敞口处固定连接，方便更换。

底板1上设有伺服电机25，底板1的左右两侧分别固定有一个L形支架33，两L形支架33相对设置；每个L形支架33上均转动有联动轴34，伺服电机25通过啮合组件与两联动轴34进行连接；伺服电机25作为动力源，可以带动各部件动作。

镂空挤压罩4的外侧面设有前后滑动的L形刮刀43，位于右侧的L形支架33的中部转动连接有曲柄轴44，曲柄轴44的端部通过曲柄连杆机构与L形刮刀43连接。

将需要制备的活性炭物料加入至制备筒12内，随着制备筒12的缓慢反向转动，并通过搅拌杆19对活性炭物料进行均匀搅拌，活性炭物料进入至挤压筒3内；

随着螺旋轴31及螺旋叶片32转动，通过螺旋叶片32推动挤压筒3内的活性炭物料向右挤压，活性炭物料顺着镂空挤压罩4上的挤压孔排出并形成中孔柱状，再通过L形刮刀43的往复滑动对成型的活性炭进行切割，使活性炭物料成为中孔柱状颗粒。

进一步，为了保证转动的稳定性，在底板1的顶面中部固定连接有固定环11，制备筒12的底端部位于固定环11内并与固定环11转动连接；并且还可以设置轴承等部件减少摩擦力。

进一步，位于上方的L形连板15的底面中部固定有锥齿轮环22，锥齿轮环22与固定轴16同心设置，搅拌轴18的顶端固定连接有行星锥齿轮23，行星锥齿轮23与锥齿轮环22啮合连接；

位于下方的L形连板15的中部开设有球形通孔，搅拌轴18的中部设有相应的球头，即可形成“球铰接”。当固定轴16及折板17旋转时，带动搅拌轴18自转以及绕制备筒12内底旋转。

进一步，驱动组件具体包括驱动齿轮24和外齿轮环13，驱动齿轮24固定在竖轴2上；外齿轮环13固定在制备筒12的底部，驱动齿轮24与外齿轮环13啮合。当竖轴2旋转时，通过驱动齿轮24与外齿轮环13啮合，从而带动制备筒12旋转。

进一步，竖轴2与固定轴16之间通过第一皮带21连接，即通过皮带传动机构进行动力的传递；具体的：在竖轴2和固定轴16上均固定有相应与第一皮带21配合的皮带轮。

进一步，啮合组件具体包括主动锥齿轮26和从动锥齿轮35，主动锥齿轮26与伺服电机25的电机轴端部固定连接，从动锥齿轮35设有两个，分别固定在两个联动轴34的端部，两从动锥齿轮35均与主动锥齿轮26啮合。

同理，伺服电机25的电机轴通过第二皮带27与竖轴2连接；即也采用皮带传动机构进行动力的传递；伺服电机25的电机轴以及竖轴2上固定有相应与第二皮带27配合的皮带轮。伺服电机25旋转时，可以带动竖轴2以及各联动轴34旋转。

进一步，同理，位于左侧的联动轴34通过第三皮带36与螺旋轴31连接；左侧的联动轴34和螺旋轴31（其左侧端伸出）上均固定有与第三皮带36配合的皮带轮。左侧的联动轴34旋转时，可以带动螺旋轴31也相应的转动。

进一步，同理，位于右侧的联动轴34通过第四皮带45与曲柄轴44连接；右侧的联动轴34和曲柄轴44上均固定有与第四皮带45配合的皮带轮。右侧的联动轴34旋转时，可以带动曲柄轴44也相应的转动。

进一步，曲柄连杆机构包括曲柄46和连杆47；底板1上固定有固定耳座41，固定耳座41上开设有矩形滑孔，矩形滑孔内滑动连接有矩形滑杆42，矩形滑杆42的前端部与L形刮刀43的后端部固定连接；曲柄轴44的右端部与曲柄46固定连接，连杆47的两端分别与曲柄46和矩形滑杆42铰接。通过上述曲柄连杆机构可以带动L形刮刀43往复运动，从而实现切割作业。

实施例二：本实施例提供了中孔柱状活性炭制备设备的制备方法，将需要制备的活性炭物料加入至制备筒12，随着制备筒12的缓慢反向转动以及搅拌轴18和搅拌杆19的行星转动，通过搅拌杆19对活性炭物料进行均匀搅拌，活性炭物料顺着锥形筒120进入至挤压筒3内；

随着螺旋轴31及螺旋叶片32转动，通过螺旋叶片32推动挤压筒3内的活性炭物料向右挤压，活性炭物料顺着镂空挤压罩4上的挤压孔排出并形成中孔柱状，再通过L形刮刀43的往复滑动对成型的活性炭进行切割，使活性炭物料成为中孔柱状颗粒。

具体动作过程如下：

启动伺服电机25，伺服电机25的电机轴带动主动锥齿轮26同步转动，并带动竖轴2驱动齿轮24转动，驱动齿轮24啮合带动外齿轮环13及制备筒12沿着固定环11进行缓慢反向转动；

固定轴16、折板17、搅拌轴18、行星锥齿轮23及搅拌杆19进行公转，行星锥齿轮23沿着锥齿轮环22进行啮合转动，带动行星锥齿轮23、搅拌轴18及搅拌杆19进行自转；使得搅拌轴18及搅拌杆19在制备筒12内进行行星转动。

主动锥齿轮26啮合带动两从动锥齿轮35以及两联动轴34进行转动，通过第三皮带36带动螺旋轴31及螺旋叶片32进行转动。

通过第四皮带45带动曲柄轴44及曲柄46进行转动，曲柄46带动连杆47做往复的曲柄连杆运动，并带动矩形滑杆42及L形刮刀43沿着镂空挤压罩4的外侧面进行往复滑动进行切割。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。